JP6647788B2 - Welding system and welding method - Google Patents

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Description

本発明は、溶接システム及び溶接方法に関する。   The present invention relates to a welding system and a welding method.

原子力発電プラントの原子炉などで発生した放射性廃棄物は、例えば特許文献1に記載された放射性物質収納容器に収納される。このような放射性物質収納容器は、例えば円筒状に形成された胴部を有している。胴部のうち軸方向の一端部には開口部が形成され、当該開口部を塞ぐように蓋部がネジ等によって固定される。   Radioactive waste generated in a nuclear reactor of a nuclear power plant or the like is stored in a radioactive substance storage container described in Patent Document 1, for example. Such a radioactive substance storage container has, for example, a body formed in a cylindrical shape. An opening is formed at one end in the axial direction of the body, and a lid is fixed with a screw or the like so as to close the opening.

このような胴部の一端部の表面は、ステンレス等の溶接層で覆われている。この溶接層は、従来、胴部の一端部に肉盛溶接を行うことで形成している。例えば、胴部を周方向に回転させた状態で、まず溶接トーチを一端部の径方向の外周部に対向させ、胴部の回転によって周方向の一周に亘ってビードを形成する。その後、溶接トーチを径方向の内周側に予め設定された距離だけ移動させ、すでに形成された外側のビードに一部を重ねるように新たにビードを形成する。その後、溶接トーチを径方向の内周側に上記設定距離だけ移動させ、同様に新たなビードを形成する。このように、胴本体を回転させた状態で、一端部の径方向の外周側から内周側に溶接トーチを等ピッチずつ移動させてビードを形成している。   The surface of one end of such a trunk is covered with a welding layer of stainless steel or the like. Conventionally, this welding layer is formed by performing build-up welding on one end of the body. For example, in a state where the trunk is rotated in the circumferential direction, the welding torch is first made to face the radially outer peripheral portion of one end, and a bead is formed over one circumferential direction by the rotation of the trunk. Thereafter, the welding torch is moved to a radially inner peripheral side by a predetermined distance, and a new bead is formed so as to partially overlap the already formed outer bead. Thereafter, the welding torch is moved to the radially inner peripheral side by the set distance, and a new bead is similarly formed. In this way, a bead is formed by moving the welding torch at regular intervals from the radially outer side of the one end to the inner side while the body is rotated.

特開2007−205931号公報JP 2007-205931 A

しかしながら、ビードの形状は母材の温度や外気温等によりビード毎に変化する。このため、溶接トーチを等ピッチずつ移動させる手法では、既に形成されたビードに新たなビードを重ねる際、重複部分が大きくなり過ぎたり、不足したりする場合がある。このような場合、溶接動作を一旦停止させ、作業者が溶接トーチの移動量を修正する必要がある。そのため、作業時間が長くなり、作業者の負担が大きくなってしまう。   However, the shape of the bead changes for each bead due to the temperature of the base material, the outside air temperature, and the like. For this reason, in the method of moving the welding torch at regular pitches, when a new bead is overlapped with an already formed bead, the overlapping portion may be too large or insufficient. In such a case, it is necessary to temporarily stop the welding operation and correct the movement amount of the welding torch by the operator. Therefore, the work time is lengthened, and the burden on the worker is increased.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、作業時間を短縮化し、作業者の負担を低減することが可能な溶接システム及び溶接方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a welding system and a welding method capable of shortening an operation time and reducing a burden on an operator.

本発明に係る溶接システムは、円筒状に形成された胴本体を周方向に回転可能に支持する回転支持装置と、前記胴本体のうち軸方向の端部に複数のビードを含む溶接部を形成する溶接トーチを有し、前記溶接トーチを前記胴本体の径方向に移動可能な溶接装置と、前記端部上における位置を計測可能な位置計測装置と、前記回転支持装置により前記胴本体を回転させた状態とし、前記端部上のうち溶接対象となる第1溶接位置を前記位置計測装置に計測させ、前記溶接トーチに前記第1溶接位置で前記端部の周方向の一周に亘って第1ビードを形成させ、前記端部上のうち前記第1ビードの前記径方向の端部が配置される位置を第2溶接位置として前記位置計測装置に計測させた後、前記溶接トーチに前記第2溶接位置で前記第1ビードの一部に重ねるように前記端部の周方向の一周に亘って第2ビードを形成させる制御装置と、を備える。   The welding system according to the present invention forms a rotation support device that rotatably supports a cylindrical main body in a circumferential direction and a welded portion including a plurality of beads at an axial end of the main body. A welding torch to move the welding torch in the radial direction of the trunk body, a position measuring device capable of measuring a position on the end, and rotating the trunk body by the rotation support device. And let the position measuring device measure a first welding position to be welded on the end portion, and make the welding torch perform a first welding position over the entire circumference of the end portion in the circumferential direction at the first welding position. One bead is formed, and a position on the end where the radial end of the first bead is arranged is measured by the position measuring device as a second welding position. 2 At the welding position, one of the first beads And a control device to form a second bead over the circumferential direction of the circumference of said end portion to overlap the.

本発明によれば、既に形成された第1ビードの径方向の端部を基準として新たな第2ビードが重ねて形成される。このため、径方向に形成される複数のビードにおいて径方向の幅が互いに異なる場合であっても、ビード同士の重複領域が過不足することを抑制でき、径方向全体に均一な寸法に溶接部を形成することができる。したがって、作業者が溶接トーチの移動量等を修正する手間を省くことができる。これにより、作業時間を短縮化し、作業者の負担を軽減することができる。   According to the present invention, a new second bead is formed on top of the radial end of the already formed first bead. For this reason, even when the radial widths of the plurality of beads formed in the radial direction are different from each other, it is possible to suppress the overlapping area between the beads from being excessively or deficient, and to make the welded portion uniform in the entire radial direction. Can be formed. Therefore, it is possible to save the operator the trouble of correcting the moving amount of the welding torch and the like. Thereby, the working time can be shortened, and the burden on the worker can be reduced.

上記の溶接システムにおいて、前記制御装置は、前記端部に対して初回の溶接を行う際、前記端部のうち径方向の外側の周縁部を前記第1溶接位置とし、前記端部に前記第1ビードを溶接した後に溶接を行う際、前記第1ビードの内周部を前記第2溶接位置とする。   In the above welding system, when performing the first welding to the end portion, the control device sets a radially outer peripheral portion of the end portion to the first welding position, and sets the first welding position to the end portion. When performing welding after welding one bead, the inner peripheral portion of the first bead is set to the second welding position.

本発明によれば、端部の外周側から内周側に溶接部を自動的に形成することができる。これにより、端部に効率的に溶接部を形成することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a welding part can be formed automatically from the outer peripheral side of an end part to the inner peripheral side. Thereby, a weld part can be efficiently formed in an end part.

上記の溶接システムにおいて、前記制御装置は、前記位置計測装置に前記端部の内周部の位置を溶接終了位置として計測させ、前記第2溶接位置と前記溶接終了位置とに基づいて残り溶接距離を算出し、前記残り溶接距離が所定の閾値以上である場合に前記溶接トーチに前記第2ビードを形成させる。   In the above welding system, the control device causes the position measuring device to measure a position of an inner peripheral portion of the end as a welding end position, and based on the second welding position and the welding end position, a remaining welding distance. Is calculated, and the second bead is formed on the welding torch when the remaining welding distance is equal to or greater than a predetermined threshold.

本発明によれば、作業者の手を煩わせることなく、残り溶接距離が所定の閾値に近づくまで端部に複数の溶接部を自動的に形成することができる。   Advantageous Effects of Invention According to the present invention, a plurality of welds can be automatically formed at an end portion until a remaining welding distance approaches a predetermined threshold without bothering the operator.

上記の溶接システムにおいて、前記制御装置は、前記残り溶接距離が所定の閾値未満である場合に前記溶接トーチに溶接を終了させる。   In the above welding system, the control device causes the welding torch to terminate welding when the remaining welding distance is less than a predetermined threshold.

本発明によれば、端部から溶接部がはみ出して形成されることを抑制できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that a welding part protrudes from an end part and is formed.

上記の溶接システムにおいて、前記端部の内周部又は外周部から前記径方向に所定距離空けた位置に、前記位置計測装置によって計測可能な位置基準部が形成され、前記制御装置は、前記位置計測装置に前記位置基準部の位置を計測させ、計測結果に基づいて前記内周部又は外周部の位置を算出する。   In the above welding system, a position reference portion measurable by the position measuring device is formed at a position spaced a predetermined distance in the radial direction from an inner peripheral portion or an outer peripheral portion of the end portion, and the control device is configured to control the position The measuring device measures the position of the position reference portion, and calculates the position of the inner peripheral portion or the outer peripheral portion based on the measurement result.

本発明によれば、端部上の位置をより確実に計測することができる。これにより、溶接部を高精度に形成することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the position on an edge part can be measured more reliably. Thereby, a welding part can be formed with high precision.

上記の溶接システムにおいて、前記回転支持装置は、前記端部のうち前記軸方向の端面が水平面に対して立った状態に配置されるように前記胴本体を支持する。   In the above welding system, the rotation support device supports the trunk main body such that the axial end face of the end portions is disposed so as to stand on a horizontal plane.

本発明によれば、端面が水平面に対して立った状態に配置される場合に、効率的に溶接部を形成することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when an end surface is arrange | positioned with respect to the horizontal surface, it becomes possible to form a welding part efficiently.

本発明に係る溶接方法は、円筒状に形成された胴本体を周方向に回転可能に支持した回転支持装置が前記胴本体を前記周方向に回転させる工程と、前記胴本体の軸方向の端部のうち溶接対象位置である第1溶接位置を位置計測装置が計測する工程と、溶接装置に設けられ前記胴本体の径方向に移動可能な溶接トーチが前記第1溶接位置で前記端部の周方向の一周に亘って第1ビードを形成する工程と、前記位置計測装置が前記第1ビードの内周部の位置を第2溶接位置として計測する工程と、前記溶接トーチが前記第2溶接位置で前記第1ビードの一部に重ねるように前記端部の周方向の一周に亘って第2ビードを形成する工程と、を含む。   The welding method according to the present invention includes a step of rotating the torso body in the circumferential direction by a rotation support device that rotatably supports a torso body formed in a cylindrical shape in a circumferential direction, and an axial end of the torso body. The position measuring device measures a first welding position that is a welding target position of the portion, and a welding torch provided in the welding device and movable in a radial direction of the trunk body at the first welding position. A step of forming a first bead over one circumference of the circumferential direction, a step of measuring the position of an inner peripheral portion of the first bead as a second welding position by the position measuring device, and a step of forming the second torch by the welding torch. Forming a second bead over one circumference of the end portion so as to overlap a part of the first bead at a position.

本発明によれば、作業者の手を煩わせることなく、端部に第1ビード及び第2ビードを自動的に形成することができる。また、径方向に形成される複数の溶接部において径方向の幅が互いに異なる場合であっても、径方向全体に均一な寸法に溶接部を形成することができる。したがって、作業者が溶接部の径方向の幅を修正するなどの手間を省くことができる。これにより、作業時間を短縮化し、作業者の負担を軽減することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a 1st bead and a 2nd bead can be formed automatically in an edge part, without bothering a worker's hand. Further, even when the radial widths of the plurality of weld portions formed in the radial direction are different from each other, the weld portions can be formed to have uniform dimensions over the entire radial direction. Therefore, it is possible to save the operator from having to correct the radial width of the welded portion. Thereby, the working time can be shortened, and the burden on the worker can be reduced.

本発明に係る溶接システム及び溶接方法によれば、作業時間を短縮化し、作業者の負担を低減することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the welding system and welding method which concern on this invention, it becomes possible to shorten work time and to reduce the burden of an operator.

図1は、本実施形態に係る溶接システムの一例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of a welding system according to the present embodiment. 図2は、放射性物質収納容器を表す縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view illustrating a radioactive substance storage container. 図3は、胴本体の開口側端部の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the opening-side end of the trunk main body. 図4は、溶接方法の一例を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of the welding method. 図5は、位置計測装置による計測動作の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a measurement operation by the position measurement device. 図6は、溶接装置による溶接動作の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a welding operation by the welding device. 図7は、位置計測装置による計測動作の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a measurement operation by the position measurement device. 図8は、溶接装置による溶接動作の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a welding operation by the welding device. 図9は、位置計測装置による計測動作の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a measurement operation performed by the position measurement device. 図10は、位置計測装置による計測動作の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a measurement operation performed by the position measurement device. 図11は、溶接装置による溶接動作の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a welding operation by the welding device. 図12は、胴本体の開口側端部の他の例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating another example of the opening-side end of the trunk main body. 図13は、胴本体の開口側端部の他の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating another example of the opening-side end of the trunk main body. 図14は、胴本体の開口側端部の他の例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing another example of the opening-side end of the trunk main body. 図15は、胴本体の開口側端部の他の例を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating another example of the opening-side end of the trunk main body.

以下、本発明に係る溶接システムの実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。   Hereinafter, an embodiment of a welding system according to the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited by the embodiment. The components in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art, or those that are substantially the same.

図1は、本実施形態に係る溶接システム100の一例を示す斜視図である。図1に示すように、溶接システム100は、回転支持装置101と、位置計測装置102と、溶接装置103と、制御装置104とを備えている。   FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of a welding system 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the welding system 100 includes a rotation support device 101, a position measuring device 102, a welding device 103, and a control device 104.

溶接システム100は、円筒状に形成された胴本体21の軸方向の一端に形成される円環状の端面(41a、42a、43a)に対して溶接部を形成するものである。ここで、溶接システム100の各装置の構成を説明する前に、胴本体21について説明する。この胴本体21は、放射性物質収納容器としてのキャスク11の一部を構成する。図2は、キャスク11の一例を示す縦断面図である。   The welding system 100 forms a weld on an annular end surface (41a, 42a, 43a) formed at one axial end of a cylindrical main body 21. Here, before explaining the configuration of each device of the welding system 100, the trunk main body 21 will be described. The body 21 constitutes a part of the cask 11 as a radioactive substance storage container. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an example of the cask 11.

図2に示すように、キャスク11は、胴部12と蓋部13とバスケット14とを有している。胴部12は、上記の胴本体21と、外筒25と、底板28とを有している。胴本体21は、円筒状に形成され、中心軸AXの軸線方向の一端部に開口部22を有し、他端部に底部23を有する。以下、胴本体21のうち開口部22が形成された側の端部を開口側端部21aと表記し、底部23が形成された側の端部を底部側端部21bと表記する。胴本体21の内部には、キャビティ24が形成されている。胴本体21の内面は、バスケット14の外周形状に合わせた形状となっている。バスケット14は、例えば、使用済燃料集合体である放射性物質(図示略)を個々に収納するセルを複数有している。底部23を含む胴本体21は、γ線遮蔽機能を有する炭素鋼製の鍛造品となっている。   As shown in FIG. 2, the cask 11 has a body 12, a cover 13, and a basket 14. The body 12 has the above-mentioned body 21, an outer cylinder 25, and a bottom plate 28. The trunk main body 21 is formed in a cylindrical shape, has an opening 22 at one end in the axial direction of the central axis AX, and has a bottom 23 at the other end. Hereinafter, the end of the trunk main body 21 where the opening 22 is formed is referred to as an opening end 21a, and the end where the bottom 23 is formed is referred to as a bottom end 21b. A cavity 24 is formed inside the body 21. The inner surface of the trunk main body 21 has a shape that matches the outer peripheral shape of the basket 14. The basket 14 has, for example, a plurality of cells for individually storing radioactive materials (not shown) as spent fuel assemblies. The body 21 including the bottom 23 is a forged product made of carbon steel having a γ-ray shielding function.

また、外筒25は、胴本体21の外周側に設けられている。外筒25は、胴本体21の外周面との間に所定の隙間を空けて配置されている。この胴本体21の外周面と外筒25の内周面との隙間には、熱伝導を行う不図示の伝熱フィンが周方向に所定間隔で複数溶接されている。また、この隙間には、レジン(中性子遮蔽体)27が充填されている。レジン27としては、例えば水素を多く含有する高分子材料が用いられる。このような高分子材料には、例えば中性子遮蔽機能を有するボロン又はボロン化合物が含有されてもよい。   The outer cylinder 25 is provided on the outer peripheral side of the body 21. The outer cylinder 25 is disposed with a predetermined gap between the outer cylinder 25 and the outer peripheral surface of the body 21. In a gap between the outer peripheral surface of the body 21 and the inner peripheral surface of the outer cylinder 25, a plurality of heat transfer fins (not shown) for conducting heat are welded at predetermined intervals in the circumferential direction. The gap is filled with a resin (neutron shield) 27. As the resin 27, for example, a polymer material containing a large amount of hydrogen is used. Such a polymer material may contain, for example, boron or a boron compound having a neutron shielding function.

また、底板28は、胴本体21の底部側端部21bに連結されている。底板28は、底部23との間に所定の隙間を空けて配置されている。底部23と底板28との隙間には、レジン(中性子遮蔽体)29が設けられている。また、胴部12の側面には、トラニオン30が固定されている。   Further, the bottom plate 28 is connected to the bottom side end 21 b of the body 21. The bottom plate 28 is arranged with a predetermined gap between the bottom plate 28 and the bottom portion 23. A resin (neutron shield) 29 is provided in a gap between the bottom portion 23 and the bottom plate 28. A trunnion 30 is fixed to a side surface of the body 12.

胴本体21の開口側端部21aには、第1段部41と、第2段部42と、第3段部43とが形成されている。第1段部41は、中心軸AXの軸線方向に垂直な円環状の第1端面41aを有する。第1端面41aには、複数のネジ穴41bが胴本体21の周方向に等間隔で形成されている。第2段部42は、第1段部41よりも開口部22の外側に形成されている。第2段部42は、第1端面41aに平行な円環状の第2端面42aを有する。第2端面42aには、複数のネジ穴42bが胴本体21の周方向に等間隔で形成されている。第3段部43は、第1端面41a及び第2端面42aに平行な円環状の第3端面43aを有する。第3端面43aには、複数のネジ穴43bが胴本体21の周方向に等間隔で形成されている。   A first step portion 41, a second step portion 42, and a third step portion 43 are formed at the opening end 21 a of the trunk body 21. The first step portion 41 has an annular first end surface 41a perpendicular to the axial direction of the central axis AX. On the first end face 41a, a plurality of screw holes 41b are formed at equal intervals in the circumferential direction of the body 21. The second step portion 42 is formed outside the opening 22 with respect to the first step portion 41. The second step portion 42 has an annular second end surface 42a parallel to the first end surface 41a. A plurality of screw holes 42b are formed in the second end surface 42a at equal intervals in the circumferential direction of the body 21. The third step portion 43 has an annular third end surface 43a parallel to the first end surface 41a and the second end surface 42a. A plurality of screw holes 43b are formed in the third end face 43a at equal intervals in the circumferential direction of the body 21.

蓋部13は、一次蓋31と、二次蓋32と、三次蓋33とを有している。一次蓋31は、胴本体21の第1段部41に対して着脱可能に取付けられる。一次蓋31は、第1段部41に嵌合され、第1端面41aに密着する。一次蓋31は、ボルト71により第1段部41に締結される。一次蓋31は、キャビティ24側の負圧を維持してキャビティ24内に充填されたガスの漏洩を防ぐ。また、一次蓋31は、キャビティ24内に収納された放射性物質から出る放射線(γ線)を遮蔽する。また、一次蓋31の外側(二次蓋32側)には、レジン(中性子遮蔽体)が設けられている。一次蓋31と二次蓋32との間には、大気に対して加圧された圧力監視境界が形成される。   The lid 13 has a primary lid 31, a secondary lid 32, and a tertiary lid 33. The primary lid 31 is detachably attached to the first step portion 41 of the body 21. The primary lid 31 is fitted to the first step portion 41 and is in close contact with the first end surface 41a. The primary lid 31 is fastened to the first step 41 by bolts 71. The primary lid 31 maintains the negative pressure on the cavity 24 side to prevent the gas filled in the cavity 24 from leaking. In addition, the primary lid 31 shields radiation (γ-rays) emitted from the radioactive substance stored in the cavity 24. A resin (a neutron shield) is provided outside the primary lid 31 (on the side of the secondary lid 32). A pressure monitoring boundary pressurized against the atmosphere is formed between the primary lid 31 and the secondary lid 32.

二次蓋32は、胴本体21の第2段部42に対して着脱可能に取付けられる。二次蓋32は、第2段部42に嵌合され、第2端面42aに密着する。二次蓋32は、ボルト72により第2段部42に締結される。二次蓋32は、一次蓋31からのガスの漏洩を阻止する。また、二次蓋32は、キャビティ24側の圧力を担保する。   The secondary lid 32 is detachably attached to the second step portion 42 of the body 21. The secondary lid 32 is fitted to the second step portion 42 and is in close contact with the second end surface 42a. The secondary lid 32 is fastened to the second step portion 42 by a bolt 72. The secondary lid 32 prevents gas from leaking from the primary lid 31. The secondary lid 32 secures the pressure on the cavity 24 side.

三次蓋33は、胴本体21の第3段部43に対して着脱可能に取付けられる。三次蓋33は、第3段部43に嵌合され、第3端面43aに密着する。三次蓋33は、ボルト73により第3段部43に締結される。三次蓋33は、胴本体21の開口部22における第3段部43に固定される。三次蓋33は、外部の衝撃から二次蓋32を防御する。   The tertiary lid 33 is detachably attached to the third step 43 of the body 21. The tertiary lid 33 is fitted to the third step 43 and is in close contact with the third end face 43a. The tertiary lid 33 is fastened to the third step 43 by bolts 73. The tertiary lid 33 is fixed to the third step 43 in the opening 22 of the body 21. The tertiary lid 33 protects the secondary lid 32 from external impact.

図3は、胴本体21の開口側端部21a側の要部を拡大して示す断面図である。図3では、第3段部43の一部のみを示し、三次蓋33、ボルト73及びネジ穴43bの構成や第1段部41及び第2段部42については省略している。また、以下の説明についても、第3段部43の一部について説明し、三次蓋33等の説明や第1段部41及び第2段部42の説明を省略する。   FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the trunk main body 21 on the opening side end 21a side. 3, only a part of the third step 43 is shown, and the configuration of the tertiary lid 33, the bolt 73 and the screw hole 43b, and the first step 41 and the second step 42 are omitted. In the following description, a part of the third step portion 43 will be described, and the description of the tertiary lid 33 and the like and the description of the first step portion 41 and the second step portion 42 will be omitted.

図3に示すように、第3段部43の表面には、溶接部50が形成されている。溶接部50は、胴本体21の開口側端部21aのうち、端面21rと、傾斜面21cと、内周面21fとに亘って形成されている。溶接部50は、ステンレスなどの材料により肉盛溶接されることで形成されている。なお、第1段部41及び第2段部42についても第3段部43と同様に溶接部50が形成されており、同様の説明が可能である。   As shown in FIG. 3, a welded portion 50 is formed on the surface of the third step portion 43. The welding portion 50 is formed across the end surface 21r, the inclined surface 21c, and the inner peripheral surface 21f of the opening-side end 21a of the trunk main body 21. The welded portion 50 is formed by overlay welding with a material such as stainless steel. Note that the first step 41 and the second step 42 are also formed with the welded portions 50 similarly to the third step 43, and the same description is possible.

続いて、保護部材挿入システム100の各装置の構成を説明する。図1に示すように、回転支持装置101は、開口側端部21aの端面21rが床面113に対して例えば垂直な方向に立った状態に配置されるように胴本体21を横倒し状態で支持する。なお、回転支持装置101によって胴本体21を回転させる場合、軸方向の一方の端部(例えば、底部側端部21b)に荷重を受けるように配置して回転させた方が回転制御を容易に行うことができる場合がある。この場合、端面21rは、床面113に垂直な状態に対して傾斜して配置させる。このときの傾斜角は、例えば1°以下にすることが好ましい。   Subsequently, the configuration of each device of the protection member insertion system 100 will be described. As shown in FIG. 1, the rotation support device 101 supports the trunk main body 21 sideways so that the end surface 21 r of the opening side end 21 a stands in a state perpendicular to the floor surface 113, for example. I do. When the body 21 is rotated by the rotation support device 101, it is easier to rotate the body by arranging the body 21 so as to receive a load at one end in the axial direction (for example, the bottom end 21b). You may be able to do it. In this case, the end surface 21r is arranged to be inclined with respect to a state perpendicular to the floor surface 113. It is preferable that the inclination angle at this time is, for example, 1 ° or less.

回転支持装置101は、胴本体21を支持した状態で周方向に回転可能である。回転支持装置101としては、例えばターニングローラなどが用いられる。なお、図1では、開口側端部21aに溶接部50が形成される前の状態を示している。したがって、図1に示す開口側端部21aは、第1端面41aに対応する端面21pと、第2端面42aに対応する端面21qと、第3端面43aに対応する端面21rとが露出した状態となっている。   The rotation support device 101 is rotatable in the circumferential direction while supporting the body 21. As the rotation support device 101, for example, a turning roller or the like is used. FIG. 1 shows a state before the welded portion 50 is formed at the opening side end 21a. Therefore, the opening side end 21a shown in FIG. 1 is in a state where the end face 21p corresponding to the first end face 41a, the end face 21q corresponding to the second end face 42a, and the end face 21r corresponding to the third end face 43a are exposed. Has become.

回転支持装置101は、支持台111と、一対の支持ローラ114,115とを有している。支持台111は、不図示の複数の脚部により床面113に設置されている。床面113は、例えば水平面に平行に形成されている。一対の支持ローラ114,115は、それぞれ回転可能に設けられている。各支持ローラ114,115は、胴本体21の開口側端部21a及び底部側端部21bをそれぞれ支持するように、中心軸AXの軸線方向の2箇所に配置されている。各支持ローラ114,115には、不図示の駆動装置が連結されている。駆動装置は、支持ローラ114,115を周方向の一方向及び他方向に回転駆動する。   The rotation support device 101 has a support table 111 and a pair of support rollers 114 and 115. The support base 111 is installed on the floor surface 113 by a plurality of legs (not shown). The floor surface 113 is formed, for example, parallel to a horizontal plane. The pair of support rollers 114 and 115 are provided rotatably. The support rollers 114 and 115 are arranged at two places in the axial direction of the central axis AX so as to support the opening end 21a and the bottom end 21b of the body 21 respectively. A drive device (not shown) is connected to each of the support rollers 114 and 115. The driving device rotationally drives the support rollers 114 and 115 in one direction and the other direction in the circumferential direction.

位置計測装置102は、胴本体21の開口側端部21a上の位置を計測する。位置計測装置102としては、例えばCCDカメラが用いられている。位置計測装置102は、例えば不図示の6軸多関節ロボット等のアーム120に取り付けられている。なお、位置計測装置102として、CCDカメラに代えて、例えばレーザセンサや超音波センサ、赤外線センサ等、対象物までの距離を測定するセンサであってもよい。位置計測装置102は、図1において、開口側端部21aの周囲を6軸方向に移動可能である。位置計測装置102は、開口側端部21aを撮影する。位置計測装置102は、撮影した画像データを制御装置104に送信する。   The position measuring device 102 measures the position on the opening-side end 21a of the trunk main body 21. As the position measuring device 102, for example, a CCD camera is used. The position measuring device 102 is attached to an arm 120 of a six-axis articulated robot (not shown), for example. Note that, instead of the CCD camera, the position measuring device 102 may be a sensor that measures the distance to the target, such as a laser sensor, an ultrasonic sensor, or an infrared sensor. In FIG. 1, the position measuring device 102 is movable in six axial directions around the opening-side end 21a. The position measurement device 102 captures an image of the opening-side end 21a. The position measurement device 102 transmits the captured image data to the control device 104.

溶接装置103は、溶接トーチ131を有している。溶接トーチ131は、例えば不図示の6軸多関節ロボット等のアーム130に取り付けられている。溶接トーチ131は、開口側端部21aに対向して配置され、各面の径方向に移動可能である。溶接トーチ131は、溶接電流やシールドガスを供給する。溶接トーチ131の先端にはノズル132が設けられている。溶接トーチ131は、溶接ワイヤ133をノズル132側に供給可能である。   The welding device 103 has a welding torch 131. The welding torch 131 is attached to an arm 130 of, for example, a six-axis articulated robot (not shown). The welding torch 131 is arranged to face the opening side end 21a, and is movable in the radial direction of each surface. The welding torch 131 supplies a welding current and a shielding gas. At the tip of the welding torch 131, a nozzle 132 is provided. The welding torch 131 can supply the welding wire 133 to the nozzle 132 side.

制御装置104は、回転支持装置101、位置計測装置102及び溶接装置103の各装置を統括的に制御する。制御装置104は、回転支持装置101の駆動装置を制御して支持ローラ114,115を回転させる。また、制御装置104は、画像処理部141と、位置算出部142とを有している。画像処理部141は、位置計測装置102から送信された画像データに対して二値化処理等の画像処理を行う。位置算出部142は、画像処理部141によって処理された画像データに基づいて、開口側端部21aの位置を算出する。位置算出部142は、開口側端部21aの位置を、例えば胴本体21の径方向の位置座標として算出する。また、位置算出部142は、各端面上に形成されるビード等の凹凸部の位置を、径方向の位置座標として算出する。この場合、位置算出部142は、例えば胴本体21の中心軸AXを座標の基準位置として用いることができる。   The control device 104 controls each of the rotation support device 101, the position measurement device 102, and the welding device 103 as a whole. The control device 104 controls the driving device of the rotation support device 101 to rotate the support rollers 114 and 115. Further, the control device 104 includes an image processing unit 141 and a position calculation unit 142. The image processing unit 141 performs image processing such as binarization processing on the image data transmitted from the position measurement device 102. The position calculator 142 calculates the position of the opening-side end 21a based on the image data processed by the image processor 141. The position calculation unit 142 calculates the position of the opening-side end 21 a as, for example, position coordinates in the radial direction of the trunk body 21. In addition, the position calculation unit 142 calculates the position of the uneven portion such as a bead formed on each end face as position coordinates in the radial direction. In this case, the position calculation unit 142 can use, for example, the central axis AX of the trunk main body 21 as a reference position for coordinates.

なお、位置計測装置102として、レーザセンサ等、対象物までの距離を測定するセンサが用いられる場合、制御装置104は、例えば位置計測装置102を胴本体21の中心軸AX上から径方向に移動させるようにする。この場合、位置計測装置102を径方向に移動させる間に、位置計測装置102と測定対象物との距離が変化する部分がある。例えば端面21p、端面21q及び端面21rが出現した場合や、各端面上にビード等の凹凸が出現した場合には、位置計測装置102からの距離が変化する。このような距離が変化する位置を径方向の位置座標に対応させて検出ことにより、各端面の径方向の位置座標や溶接部50等の凹凸部分の径方向の位置座標を求めることができる。   When a sensor such as a laser sensor that measures a distance to an object is used as the position measuring device 102, the control device 104 moves the position measuring device 102 from the center axis AX of the trunk body 21 in the radial direction, for example. Let it do. In this case, there is a portion where the distance between the position measuring device 102 and the measurement target changes while the position measuring device 102 is moved in the radial direction. For example, when the end faces 21p, 21q, and 21r appear, or when irregularities such as beads appear on each end face, the distance from the position measurement device 102 changes. By detecting such a position at which the distance changes in correspondence with the radial position coordinates, the radial position coordinates of each end face and the radial position coordinates of the uneven portion such as the welded portion 50 can be obtained.

続いて、本実施形態に係る溶接システム100を用いて溶接部50を形成する溶接方法を説明する。図4は、溶接方法の一例を示すフローチャートである。以下、胴本体21の端面21r等に溶接部50を形成して第3段部43を形成する場合を例に挙げて説明する。なお、端面21p等に溶接部50を形成して第1段部41を形成する場合、また、端面21q等に溶接部50を形成して第2段部42を形成する場合についても、同様の説明が可能である。   Subsequently, a welding method for forming the welding portion 50 using the welding system 100 according to the present embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of the welding method. Hereinafter, a case where the welded portion 50 is formed on the end surface 21r of the trunk main body 21 and the like to form the third step portion 43 will be described as an example. Note that the same applies to the case where the first step portion 41 is formed by forming the welded portion 50 on the end surface 21p and the like, and the case where the second step portion 42 is formed by forming the welded portion 50 on the end surface 21q and the like. An explanation is possible.

まず、不図示のクレーン等を用いて胴本体21を搬送し、この胴本体21を横倒し状態で、回転支持装置101の支持ローラ114,115上に載置する。開口側端部21aが床面113に沿った方向に向けられた状態で胴本体21が4つの支持ローラ114,115に載置されることにより、当該胴本体21は回転支持装置101に回転可能に支持される。その後、制御装置104は、回転支持装置101を駆動制御することで胴本体21を回転させる(ステップS11)。   First, the trunk body 21 is transported using a crane or the like (not shown), and is placed on the support rollers 114 and 115 of the rotary support device 101 in a state where the trunk body 21 is turned sideways. The trunk body 21 is mounted on the four support rollers 114 and 115 in a state where the opening side end 21a is directed in the direction along the floor surface 113, so that the trunk body 21 can be rotated by the rotation support device 101. Supported by Thereafter, the control device 104 controls the driving of the rotation support device 101 to rotate the trunk main body 21 (step S11).

胴本体21の回転の後、制御装置104は、位置計測装置102により、端面21rの内周部21eの位置を溶接終了位置PEとして計測させる(ステップS12)。図5は、位置計測装置102による計測動作の一例を示す図である。ステップS12において、制御装置104は、位置計測装置102に内周部21eを含む領域を撮影させ、得られた画像データを画像処理部141で処理する。その後、位置算出部142は、処理した画像データに基づいて内周部21eの位置(溶接終了位置PE)を算出する。溶接終了位置PEである内周部21eの位置は、後のステップで用いられる。   After the rotation of the trunk main body 21, the control device 104 causes the position measuring device 102 to measure the position of the inner peripheral portion 21e of the end face 21r as the welding end position PE (Step S12). FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a measurement operation by the position measurement device 102. In step S12, the control device 104 causes the position measurement device 102 to photograph an area including the inner peripheral portion 21e, and processes the obtained image data in the image processing unit 141. Thereafter, the position calculation unit 142 calculates the position of the inner peripheral portion 21e (weld end position PE) based on the processed image data. The position of the inner peripheral portion 21e which is the welding end position PE is used in a later step.

次に、制御装置104は、端面21rのうち溶接対象位置である第1溶接位置P1を位置計測装置102に計測させる(ステップS13)。ステップS13において、制御装置104は、図5に示すように、端面21rの外周部21dの位置を第1溶接位置P1として位置計測装置102に計測させる。なお、図5では、位置計測装置102が計測対象位置に応じて上下に移動する様子が示されているが、これに限定するものではない。溶接終了位置PE及び第1溶接位置P1をそれぞれ計測可能であれば、位置計測装置102を移動させなくてもよい。   Next, the control device 104 causes the position measuring device 102 to measure the first welding position P1, which is the position to be welded, of the end face 21r (step S13). In step S13, as shown in FIG. 5, the control device 104 causes the position measuring device 102 to measure the position of the outer peripheral portion 21d of the end face 21r as the first welding position P1. Although FIG. 5 shows a state in which the position measurement device 102 moves up and down according to the measurement target position, the invention is not limited to this. If the welding end position PE and the first welding position P1 can be respectively measured, the position measuring device 102 does not have to be moved.

次に、制御装置104は、溶接トーチ131を第1溶接位置P1に移動させ、当該第1溶接位置P1で溶接トーチ131に溶接を行わせる(ステップS14)。図6は、溶接装置103による溶接動作の一例を示す図である。ステップS14において、制御装置104は、図6に示すように、溶接トーチ131のノズル132を第1溶接位置P1に対向させ、溶接ワイヤ133を供給しつつ溶接を行わせる。胴本体21が周方向に回転しているため、端面21rの周方向の一周に亘ってビード(第1ビード)51が形成される。   Next, the control device 104 moves the welding torch 131 to the first welding position P1, and causes the welding torch 131 to perform welding at the first welding position P1 (step S14). FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a welding operation performed by the welding device 103. In step S14, the control device 104 causes the nozzle 132 of the welding torch 131 to face the first welding position P1 and perform welding while supplying the welding wire 133, as shown in FIG. Since the trunk body 21 is rotating in the circumferential direction, a bead (first bead) 51 is formed over one circumference of the end face 21r in the circumferential direction.

次に、制御装置104は、ビード51の内周部51aの位置を位置計測装置102に計測させる(ステップS15)。図7は、位置計測装置102による計測動作の一例を示す図である。ステップS15において、制御装置104は、図7に示すように、位置計測装置102によりビード51の内周部51aの位置を、次の溶接対象位置である第2溶接位置P2として計測させる。   Next, the control device 104 causes the position measuring device 102 to measure the position of the inner peripheral portion 51a of the bead 51 (Step S15). FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a measurement operation by the position measurement device 102. In step S15, as shown in FIG. 7, the control device 104 causes the position measuring device 102 to measure the position of the inner peripheral portion 51a of the bead 51 as a second welding position P2 which is the next welding target position.

次に、制御装置104は、溶接トーチ131を第2溶接位置P2に移動させ、当該第2溶接位置P2で溶接トーチ131に溶接を行わせる(ステップS16)。図8は、溶接装置103による溶接動作の一例を示す図である。ステップS16において、制御装置104は、図8に示すように、溶接トーチ131のノズル132を第2溶接位置P2に対向させ、溶接ワイヤ133を供給しつつ、ビード51の一部に重ねるように新たなビード(第2ビード)52の溶接を行わせる。胴本体21が周方向に回転しているため、端面21rの周方向の一周に亘ってビード52が形成される。   Next, the control device 104 moves the welding torch 131 to the second welding position P2, and causes the welding torch 131 to perform welding at the second welding position P2 (step S16). FIG. 8 is a diagram showing an example of a welding operation by the welding device 103. In step S16, the control device 104 causes the nozzle 132 of the welding torch 131 to face the second welding position P2 as shown in FIG. The bead (second bead) 52 is welded. Since the trunk body 21 is rotating in the circumferential direction, the bead 52 is formed over the entire circumference of the end face 21r in the circumferential direction.

次に、制御装置104は、ビード52の内周部52aの位置を位置計測装置102に計測させる(ステップS17)。図9は、位置計測装置102による計測動作の一例を示す図である。ステップS17において、制御装置104は、図9に示すように、位置計測装置102によりビード52の内周部52aの位置を、次の溶接対象位置である第3位置P3として計測させる。   Next, the control device 104 causes the position measuring device 102 to measure the position of the inner peripheral portion 52a of the bead 52 (Step S17). FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a measurement operation by the position measurement device 102. In step S17, the control device 104 causes the position measuring device 102 to measure the position of the inner peripheral portion 52a of the bead 52 as the third position P3, which is the next welding target position, as shown in FIG.

次に、制御装置104は、残り溶接距離が閾値以上か否かを判断する(ステップS18)。ステップS18において、制御装置104は、図9に示すように、ステップS17で計測した第3位置P3と、ステップS12で計測した溶接終了位置PEとの距離を、残り溶接距離tとして算出する。なお、閾値については、予め制御装置104の記憶部(不図示)等に記憶させておくことができる。この閾値は、例えばビードの平均的な径以下の値(例えば、5mm程度)に設定することができる。   Next, control device 104 determines whether or not the remaining welding distance is equal to or greater than a threshold value (step S18). In step S18, as shown in FIG. 9, the control device 104 calculates the distance between the third position P3 measured in step S17 and the welding end position PE measured in step S12 as the remaining welding distance t. Note that the threshold value can be stored in advance in a storage unit (not shown) of the control device 104 or the like. This threshold can be set, for example, to a value equal to or less than the average diameter of the bead (for example, about 5 mm).

判断の結果、残り溶接距離が閾値以上である場合(ステップS18のYes)、制御装置104は、ステップS16以降の工程を繰り返し行わせる。この場合、制御装置104は、溶接トーチ131を計測位置(第3位置P3)に移動させ、当該第3位置P3で新たなビードを端面21rの周方向の一周に亘って形成させる。その後、新たに形成したビードの内周部の位置を計測し、残り溶接距離が閾値以上かを判断する。   If the result of the determination is that the remaining welding distance is equal to or greater than the threshold value (Yes in step S18), the control device 104 repeatedly performs the steps from step S16. In this case, the control device 104 moves the welding torch 131 to the measurement position (third position P3), and forms a new bead at the third position P3 over the entire circumference of the end face 21r in the circumferential direction. Thereafter, the position of the inner peripheral portion of the newly formed bead is measured, and it is determined whether the remaining welding distance is equal to or greater than a threshold.

また、判断の結果、残り溶接距離が閾値未満である場合(ステップS18のNo)、制御装置104は、端面21rの溶接を終了させる。端面21rの溶接が終了した後、制御装置104は、同様の動作を行わせることで傾斜面21c及び内周面21fについてもビードを形成させる。   If the result of the determination is that the remaining welding distance is smaller than the threshold value (No in step S18), the control device 104 ends the welding of the end face 21r. After the welding of the end face 21r is completed, the control device 104 causes the inclined face 21c and the inner peripheral face 21f to form beads by performing the same operation.

図10は、位置計測装置102による計測動作の一例を示す図である。図10では、ビード52の形成後、新たなビード53が複数重ねて形成され、ビード53の内周部53aが端面21rの内周部21eに近づいた状態となっている。ただし、ビード53の内周部53aは、端面21rの内周部21eには到達していない。この状態で、残り溶接距離tが閾値未満であると判断された場合、溶接が終了されるため、端面21rの残りの領域はビードが形成されない未溶接領域となってしまう。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a measurement operation by the position measurement device 102. In FIG. 10, after the bead 52 is formed, a plurality of new beads 53 are formed in an overlapping manner, and the inner peripheral portion 53 a of the bead 53 is closer to the inner peripheral portion 21 e of the end surface 21 r. However, the inner peripheral portion 53a of the bead 53 has not reached the inner peripheral portion 21e of the end surface 21r. In this state, when it is determined that the remaining welding distance t is less than the threshold value, the welding is terminated, so that the remaining area of the end face 21r is an unwelded area where no bead is formed.

図11は、溶接装置103による溶接動作の一例を示す図である。上記のように端面21rに未溶接領域が形成される場合には、図11に示すように、制御装置104は、端面21rの溶接後、傾斜面21cの溶接を行う際に、端面21rの未溶接領域を含む位置を溶接対象位置として溶接を行わせることができる。また、未溶接領域にビードが形成されるように作業者が設定してもよい。これにより、未溶接領域の形成を抑制することができるため、開口側端部21aの全体に均一に溶接部50が形成されることになる。   FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a welding operation by the welding device 103. When the unwelded area is formed on the end face 21r as described above, as shown in FIG. 11, the control device 104 performs the welding on the inclined face 21c after welding the end face 21r. Welding can be performed with a position including the welding area as a welding target position. Further, the operator may set such that a bead is formed in the unwelded area. Thereby, the formation of the unwelded region can be suppressed, and the welded portion 50 is uniformly formed on the entire opening side end 21a.

以上のように、本実施形態によれば、既に形成された第1ビード51の径方向の内周部51aを基準位置として新たな第2ビード52が重ねて形成される。このため、径方向に形成される複数のビードにおいて径方向の幅が互いに異なる場合であっても、ビード同士の重複領域が過不足することを抑制でき、径方向全体に均一な寸法に溶接部50を形成することができる。したがって、作業者が溶接トーチ131の移動量等を修正する手間を省くことができる。これにより、作業時間を短縮化し、作業者の負担を軽減することができる。   As described above, according to the present embodiment, a new second bead 52 is formed to overlap with the radially inner peripheral portion 51a of the already formed first bead 51 as a reference position. For this reason, even when the radial widths of the plurality of beads formed in the radial direction are different from each other, it is possible to suppress the overlapping area between the beads from being excessively or deficient, and to make the welded portion uniform in the entire radial direction. 50 can be formed. Therefore, it is possible to save the operator from correcting the movement amount of the welding torch 131 and the like. Thereby, the working time can be shortened, and the burden on the worker can be reduced.

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では、位置計測装置102に溶接終了位置PEを計測させる際、端面21rの内周部21eを撮影させて計測させる例を挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば、端面21rのうち内周部21eから径方向の外周側に所定距離だけ離れた位置に、位置計測装置102によって計測可能な位置基準部を設けるようにしてもよい。   Note that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, when the position measuring device 102 measures the welding end position PE, an example in which the inner peripheral portion 21e of the end face 21r is photographed and measured is described, but the present invention is not limited to this. For example, a position reference portion that can be measured by the position measurement device 102 may be provided at a position on the end surface 21r that is separated from the inner peripheral portion 21e by a predetermined distance on the radially outer peripheral side.

図12は、胴本体21の開口側端部21aの他の例を示す図である。図12に示すように、内周部21eから所定距離dだけ外周側に離れた位置に、位置基準部としてスポット溶接部61が形成された構成としてもよい。スポット溶接部61は、胴本体21の母材又は溶接部50の材料を用いて形成することができる。スポット溶接部61を形成した場合、制御装置104は、位置計測装置102によって計測されたスポット溶接部61の位置と、所定距離dとに基づいて、内周部21eの径方向の位置を算出することが可能である。   FIG. 12 is a diagram illustrating another example of the opening-side end 21a of the trunk main body 21. As shown in FIG. 12, a configuration may be employed in which a spot welded portion 61 is formed as a position reference portion at a position separated from the inner peripheral portion 21e toward the outer peripheral side by a predetermined distance d. The spot welds 61 can be formed using the base material of the body 21 or the material of the welds 50. When the spot weld 61 is formed, the control device 104 calculates the radial position of the inner peripheral portion 21e based on the position of the spot weld 61 measured by the position measuring device 102 and the predetermined distance d. It is possible.

図13は、胴本体21の開口側端部21aの他の例を示す図である。図13に示すように、内周部21eから所定距離dだけ外周側に離れた位置に、位置基準部としてケガキ部62が形成された構成としてもよい。ケガキ部62を形成した場合、制御装置104は、位置計測装置102によって計測されたケガキ部62の位置と、所定距離dとに基づいて、内周部21eの径方向の位置を算出することが可能である。なお、位置計測装置102としてCCDカメラが用いられる場合、ケガキ部62を撮影した撮影データは、画像処理部141で二値化処理された場合、黒色の線として表示される。このため、周囲の画像との間で識別が容易となる。   FIG. 13 is a diagram illustrating another example of the opening-side end 21a of the trunk main body 21. As shown in FIG. 13, a configuration may be adopted in which a marking portion 62 is formed as a position reference portion at a position separated from the inner peripheral portion 21 e toward the outer peripheral side by a predetermined distance d. When the marking portion 62 is formed, the control device 104 can calculate the radial position of the inner peripheral portion 21e based on the position of the marking portion 62 measured by the position measuring device 102 and the predetermined distance d. It is possible. When a CCD camera is used as the position measuring device 102, photographed data of the marking section 62 is displayed as a black line when the image processing section 141 performs binarization processing. For this reason, it becomes easy to distinguish between the surrounding images.

図14は、胴本体21の開口側端部21aの他の例を示す図である。図14に示すように、内周部21eから所定距離dだけ外周側に離れた位置に、位置基準部として溝部63が形成された構成としてもよい。溝部63は、端面21rに対して予め加工を行うことで形成される。溝部63を形成した場合、制御装置104は、位置計測装置102によって計測された溝部63の位置と、所定距離dとに基づいて、内周部21eの径方向の位置を算出することが可能である。なお、位置計測装置102としてCCDカメラが用いられる場合、溝部63を撮影した撮影データは、ケガキ部62の場合と同様に、画像処理部141で二値化処理された場合、黒色の線として表示される。このため、周囲の画像との間で識別が容易となる。   FIG. 14 is a diagram showing another example of the opening-side end 21a of the trunk main body 21. As shown in FIG. 14, a groove 63 may be formed as a position reference portion at a position separated from the inner peripheral portion 21e toward the outer peripheral side by a predetermined distance d. The groove 63 is formed by processing the end face 21r in advance. When the groove 63 is formed, the control device 104 can calculate the radial position of the inner peripheral portion 21e based on the position of the groove 63 measured by the position measuring device 102 and the predetermined distance d. is there. When a CCD camera is used as the position measuring device 102, the photographed data of the groove 63 is displayed as a black line when binarized by the image processing unit 141, as in the case of the marking unit 62. Is done. For this reason, it becomes easy to distinguish between the surrounding images.

図15は、胴本体21の開口側端部21aの他の例を示す図である。図15に示すように、内周部21eから所定距離dだけ外周側に離れた位置に、位置基準部として突起部64が形成された構成としてもよい。突起部64は、胴本体21の端面21rを形成する際に加工形成することができる。突起部64を形成した場合、制御装置104は、位置計測装置102によって計測された突起部64の位置と、所定距離dとに基づいて、内周部21eの径方向の位置を算出することが可能である。   FIG. 15 is a diagram illustrating another example of the opening-side end 21a of the trunk main body 21. As shown in FIG. 15, a configuration may be employed in which a protrusion 64 is formed as a position reference portion at a position separated from the inner peripheral portion 21e toward the outer peripheral side by a predetermined distance d. The protrusion 64 can be formed by processing when forming the end face 21r of the trunk main body 21. When the protrusion 64 is formed, the control device 104 can calculate the radial position of the inner peripheral portion 21e based on the position of the protrusion 64 measured by the position measuring device 102 and the predetermined distance d. It is possible.

また、上記実施形態において、端面21rの外周部21dや内周部21e等の角部を撮影させる際、不図示の光源部によって角部以外の領域に光が投射された状態で撮影を行わせ、画像データのうち角部以外の領域にハレーションを生じさせるようにしてもよい。これにより、画像データにおいて、角部が際立った状態となるため、角部の識別が容易となる。   Further, in the above embodiment, when photographing a corner such as the outer peripheral portion 21d and the inner peripheral portion 21e of the end face 21r, the photographing is performed in a state where light is projected onto a region other than the corner by a light source unit (not shown). Alternatively, halation may be caused in an area other than the corners of the image data. This makes the corners stand out in the image data, so that the corners can be easily identified.

11 キャスク
12 胴部
13 蓋部
14 バスケット
21 胴本体
21a 開口側端部
21b 底部側端部
21c 傾斜面
21d 外周部
21e 内周部
21f 内周面
21p,21q,21r 端面
22 開口部
23 底部
24 キャビティ
25 外筒
27 レジン
28 底板
30 トラニオン
31 一次蓋
32 二次蓋
33 三次蓋
41 第1段部
42 第2段部
43 第3段部
41a,42a,43a 端面
41b,42b,43b ネジ穴
50 溶接部
51,52,53 ビード
71,72,73 ボルト
51a,52a,53a 内周部
61 スポット溶接部
62 ケガキ部
63 溝部
64 突起部
100 保護部材挿入システム
100 溶接システム
101 回転支持装置
102 位置計測装置
103 溶接装置
104 制御装置
111 支持台
113 床面
114,115 支持ローラ
120,130 アーム
131 溶接トーチ
132 ノズル
133 溶接ワイヤ
141 画像処理部
142 位置算出部
AX 中心軸
d 所定距離
P1,P2,P3 位置
PE 溶接終了位置
t 溶接距離
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Cask 12 Body part 13 Cover part 14 Basket 21 Body 21a Open end 21b Bottom end 21c Inclined surface 21d Outer peripheral part 21e Inner peripheral part 21f Inner peripheral surface 21p, 21q, 21r End surface 22 Opening 23 Bottom 24 Cavity 25 outer cylinder 27 resin 28 bottom plate 30 trunnion 31 primary lid 32 secondary lid 33 tertiary lid 41 first step 42 second step 43 third step 41a, 42a, 43a end faces 41b, 42b, 43b screw hole 50 welding part 51, 52, 53 Beads 71, 72, 73 Bolts 51a, 52a, 53a Inner peripheral portion 61 Spot welded portion 62 Marking portion 63 Groove portion 64 Projection 100 Protective member insertion system 100 Welding system 101 Rotary support device 102 Position measuring device 103 Welding Device 104 Control device 111 Support table 113 Floor surface 114, 115 Support roller 1 0,130 arm 131 welding torch 132 nozzle 133 welding wire 141 image processing unit 142 the position calculation unit AX central axis d predetermined distance P1, P2, P3 position PE welding end position t welding distance

Claims (7)

円筒状に形成された胴本体を周方向に回転可能に支持する回転支持装置と、
前記胴本体のうち軸方向の端部に複数のビードを含む溶接部を形成する溶接トーチを有し、前記溶接トーチを前記胴本体の径方向に移動可能な溶接装置と、
前記端部上における位置を計測可能な位置計測装置と、
前記回転支持装置により前記胴本体を回転させた状態とし、前記端部上のうち溶接対象となる第1溶接位置を前記位置計測装置に計測させ、前記溶接トーチに前記第1溶接位置で前記端部の周方向の一周に亘って第1ビードを形成させ、前記端部上のうち前記第1ビードの前記径方向の端部が配置される位置を第2溶接位置として前記位置計測装置に計測させた後、前記溶接トーチに前記第2溶接位置で前記第1ビードの一部に重ねるように前記端部の周方向の一周に亘って第2ビードを形成させる制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記位置計測装置に前記端部の内周部の位置を溶接終了位置として計測させ、前記第2溶接位置と前記溶接終了位置とに基づいて残り溶接距離を算出し、前記残り溶接距離が所定の閾値以上である場合に前記溶接トーチに前記第2ビードを形成させる
溶接システム。
A rotation support device that supports a cylindrical main body rotatably in a circumferential direction,
A welding device that has a welding torch that forms a weld including a plurality of beads at an axial end of the trunk body, and that can move the welding torch in a radial direction of the trunk body;
A position measuring device capable of measuring a position on the end portion,
The body is rotated by the rotation support device, a first welding position to be welded on the end portion is measured by the position measuring device, and the welding torch is configured to measure the end at the first welding position. A first bead is formed over one circumference of the portion, and a position on the end where the radial end of the first bead is arranged is measured as a second welding position by the position measuring device. And a control device for forming a second bead over the circumference of the end portion so as to overlap a part of the first bead at the second welding position on the welding torch,
With
The control device causes the position measuring device to measure a position of an inner peripheral portion of the end as a welding end position, calculates a remaining welding distance based on the second welding position and the welding end position, and calculates the remaining welding distance. A welding system for forming the second bead on the welding torch when a welding distance is equal to or greater than a predetermined threshold.
円筒状に形成された胴本体を周方向に回転可能に支持する回転支持装置と、
前記胴本体のうち軸方向の端部に複数のビードを含む溶接部を形成する溶接トーチを有し、前記溶接トーチを前記胴本体の径方向に移動可能な溶接装置と、
前記端部上における位置を計測可能な位置計測装置と、
前記回転支持装置により前記胴本体を回転させた状態とし、前記端部上のうち溶接対象となる第1溶接位置を前記位置計測装置に計測させ、前記溶接トーチに前記第1溶接位置で前記端部の周方向の一周に亘って第1ビードを形成させ、前記端部上のうち前記第1ビードの前記径方向の端部が配置される位置を第2溶接位置として前記位置計測装置に計測させた後、前記溶接トーチに前記第2溶接位置で前記第1ビードの一部に重ねるように前記端部の周方向の一周に亘って第2ビードを形成させる制御装置と、
を備え、
前記回転支持装置は、前記端部のうち前記軸方向の端面が水平面に対して立った状態に配置されるように前記胴本体を支持する
溶接システム。
A rotation support device that supports a cylindrical main body rotatably in a circumferential direction,
A welding device that has a welding torch that forms a weld including a plurality of beads at an axial end of the trunk body, and that can move the welding torch in a radial direction of the trunk body;
A position measuring device capable of measuring a position on the end portion,
The body is rotated by the rotation support device, a first welding position to be welded on the end portion is measured by the position measuring device, and the welding torch is used for the end at the first welding position. A first bead is formed over one circumference of the portion, and a position on the end where the radial end of the first bead is arranged is measured as a second welding position by the position measuring device. A control device for forming a second bead over the entire circumference of the end portion so that the welding torch is overlapped with a part of the first bead at the second welding position,
With
The welding system, wherein the rotation support device supports the trunk main body such that the axial end surface of the end portions is disposed so as to stand on a horizontal plane.
前記制御装置は、前記端部に対して初回の溶接を行う際、前記端部のうち径方向の外側の周縁部を前記第1溶接位置とし、
前記端部に前記第1ビードを溶接した後に溶接を行う際、前記第1ビードの内周部を前記第2溶接位置とする
請求項1又は請求項2に記載の溶接システム。
The control device, when performing the first welding to the end portion, the outer peripheral portion in the radial direction of the end portion as the first welding position,
The welding system according to claim 1, wherein when welding is performed after the first bead is welded to the end portion, an inner peripheral portion of the first bead is set to the second welding position.
前記制御装置は、前記残り溶接距離が所定の閾値未満である場合に前記溶接トーチに溶接を終了させる
請求項1に記載の溶接システム。
The welding system according to claim 1, wherein the control device causes the welding torch to terminate welding when the remaining welding distance is less than a predetermined threshold.
前記端部の内周部又は外周部から前記径方向に所定距離空けた位置に、前記位置計測装置によって計測可能な位置基準部が形成され、
前記制御装置は、前記位置計測装置に前記位置基準部の位置を計測させ、計測結果に基づいて前記内周部又は外周部の位置を算出する
請求項1から請求項4のうちいずれか一項に記載の溶接システム。
At a position spaced a predetermined distance in the radial direction from the inner or outer peripheral portion of the end portion, a position reference portion that can be measured by the position measuring device is formed.
The control device causes the position measurement device to measure the position of the position reference portion, and calculates the position of the inner peripheral portion or the outer peripheral portion based on the measurement result. The welding system according to claim 1.
円筒状に形成された胴本体を周方向に回転可能に支持した回転支持装置が前記胴本体を前記周方向に回転させる工程と、
前記胴本体の軸方向の端部のうち溶接対象位置である第1溶接位置を位置計測装置が計測する工程と、
溶接装置に設けられ前記胴本体の径方向に移動可能な溶接トーチが前記第1溶接位置で前記端部の周方向の一周に亘って第1ビードを形成する工程と、
前記位置計測装置が前記第1ビードの内周部の位置を第2溶接位置として計測する工程と、
前記溶接トーチが前記第2溶接位置で前記第1ビードの一部に重ねるように前記端部の周方向の一周に亘って第2ビードを形成する工程と、
を含み、
前記端部の内周部の位置を溶接終了位置として計測し、前記第2溶接位置と前記溶接終了位置とに基づいて残り溶接距離を算出し、前記残り溶接距離が所定の閾値以上である場合に前記溶接トーチに前記第2ビードを形成させる工程を更に含む、
溶接方法。
A step of rotating the torso body in the circumferential direction by a rotation supporting device that supports the torso body formed in a cylindrical shape so as to be rotatable in the circumferential direction,
A step in which the position measurement device measures a first welding position that is a welding target position among the axial ends of the trunk main body;
A step in which a welding torch provided in a welding device and movable in a radial direction of the trunk main body forms a first bead over the entire circumference of the end portion at the first welding position;
A step in which the position measuring device measures a position of an inner peripheral portion of the first bead as a second welding position;
Forming a second bead over one circumference of the end so that the welding torch overlaps a part of the first bead at the second welding position;
Including
When the position of the inner peripheral portion of the end is measured as a welding end position, a remaining welding distance is calculated based on the second welding position and the welding end position, and the remaining welding distance is equal to or greater than a predetermined threshold. Further comprising the step of forming the second bead on the welding torch,
Welding method.
円筒状に形成された胴本体を周方向に回転可能に支持した回転支持装置が前記胴本体を前記周方向に回転させる工程と、
前記胴本体の軸方向の端部のうち溶接対象位置である第1溶接位置を位置計測装置が計測する工程と、
溶接装置に設けられ前記胴本体の径方向に移動可能な溶接トーチが前記第1溶接位置で前記端部の周方向の一周に亘って第1ビードを形成する工程と、
前記位置計測装置が前記第1ビードの内周部の位置を第2溶接位置として計測する工程と、
前記溶接トーチが前記第2溶接位置で前記第1ビードの一部に重ねるように前記端部の周方向の一周に亘って第2ビードを形成する工程と、
を含み、
前記回転支持装置は、前記端部のうち前記軸方向の端面が水平面に対して立った状態に配置されるように前記胴本体を支持する
溶接方法。
A step of rotating the torso body in the circumferential direction by a rotation supporting device that supports the torso body formed in a cylindrical shape so as to be rotatable in the circumferential direction,
A step in which the position measurement device measures a first welding position that is a welding target position among the axial ends of the trunk main body;
A step in which a welding torch provided in a welding device and movable in a radial direction of the trunk main body forms a first bead over the entire circumference of the end portion at the first welding position;
A step in which the position measuring device measures a position of an inner peripheral portion of the first bead as a second welding position;
Forming a second bead over one circumference of the end so that the welding torch overlaps a part of the first bead at the second welding position;
Including
The welding method, wherein the rotation support device supports the trunk main body such that the axial end surface of the end portions is disposed so as to stand on a horizontal plane.
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